Автономный измеритель течения Советский патент 1977 года по МПК G01P5/00 

АВТОНОМНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕЧЕНИЯ

(54)

1

Изобретение относится к устройствам для измерения параметров движения и может применяться в океанографическом приборостроении.

Известны автономные измерители течения, в которых для получения информации о направлении вектора течения ориентируется по потоку либо весь герметичный корпус, либо Флюгарка, установленная на герметичном корпусе t13 .

В известном устройстве ориентация герметичного корпуса по потоку осуществляется с помошью хвостового оперения. Направление течения относительно магнитного меридиана определяется с помощью компасной систеьгы по углу между Магнитным меридианом и продольной осью, корпуса.

Недостатком этого устройства, как и всякого другого,ориентирующегося по потоку всем корпусом,является то, что фактически измеряется не направление вектора течения, а направление продольной оси корпуса измерителя. Следовательно/ если продольная ось корпуса будет установлена не точно по потоку, то погрешность установки оси по потоку будет и погрешностью определения иаправпения течения. Величина этой погрешности в процессе измерений не может быть определена. Таким образом, измерители течения, устанавливающиеся по потоку всем корпусом, при определенных условиях не могут обеспечивать высокой точности определения направления вектора течения.

Для получения бо;:ее достоверных результатов и повышения точности определения направления вектора теченип применяют флюгарку, устанавливаемую па герметичный корпус З . Естественно, что легкая флюгарка будет точнее отслеживать направление потока. Однако при использовании флюгарки в качестве чувствительного элемента необходимо для определения вектора течения измерять направление флюгарки относительно оси корпуса и направление этой оси относительно магнитного меридиана. В известном измерителе течений для этого испо.льзуют два кодовых диска, связанных с флюгаркой и компасом, регистрирую показания обоих дисков и при последующей обработке определяют направлени течения.

Таким образом, необходимость такого двойного измерения усложняет как

конструкцию, так и регистрацию, а также и обработку получаемой информации .

Цель изобретения - упрощение конструк1.у1И.

Для этого измеритель снабжен постоянным магнитом, кинематически связанным с флюгаркой и магнито-свяэанньгм с преобразователем, выполненным в виде двух взаимно перпендикулярных феррозондов, причем магнит установлен с возможностью перемещения вдоль оси, перпендикулярной к плоскости феррозондов.

На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства. . .

Устройство имеет герметичный корпус 1, внутри которого размещены преобразователь .2 направления, выполненный в виде двух взаимно перпендикулярных феррозондов, подключенных к преобразователю 3 фазы во временной интервал, импульсно-временной преобразователь 4 скорости, блок 5 коммутации, блок 6 цифрового пересчета, блок 7 памяти, блок 8 питания;. Вне герметичного корпуса 1 находится Эращающийся приемник 9 скорости потока, магнито-связанннй с импульсным преобразователем 4 скорости флюгарка 10, связанная механичес1 ой передачей 11 с постоянным магнитом 12, зафиксированным на оси стопорным винтом 13 и магнито-связанным с преобразователем 2 направления, защитный кожух 14.

Измеритель б работает следующим образом.

Если в плоскости феррозонда напряженность поля .постоянного магнита равна напряженности геомагнитного поля и под действием потока, разворачиваясь относительно опорного феррозонда, флюгарка разворачивает с помощью механической связи постоянный магнит на такой ж угол, но и в противоположную сторону, то фаза выходного сигнала.преобразователя, подаваемого на вход преобразоватетеля 3 фазы будет пропорциональна направлению течения.

Таким образом, исходное нулевое положение измерителя направления будет тогда, когда флюгарка 10 ось магнита 12 и опорный феррозонд преобразователя 2, установленный; по оси прибора, ориентированы по магнитному меридиану. Напряженности полей Земли и постоянного магнита в плоскости феррозондов должны быть равны. Для Этого, чтобы уравнять

Напряженности полей, постоянный магнит 12 перемещают по вертикали, добиваясьнулевого показания цифрового измерителя фазы.

В реальных условиях ось прибора, а следовательно, и опорный феррозонд, могут быть произвольно установлены под любым углом к магнитному меридиану. Вели направление течения .не О, то под действием потока флйгарка развернется относительно опорного феррозонда на угол .сл и одновременно развернет постоянный магнит на такой же угол, но в противоположную сторону. Фаза выхоДного сигнала компасной системы будет равна 0/2, т.е.

U,,A-e,m(wb).A.6m(wb|)

Измеряя эту фазу цифровым измерителем, блок 6 пересчета с коэффициентом 2, получим непосредственно значение направления течения.

Следует учитывать,,что в случае отсутствия течения флюгарка может быть как угодно ориентирована относительно опорного феррозонда. Поэтому информацию о направлении , течения следует рассматривать в совокупности с информацией о скорости течения, снимаемой- с приемника 9 скорости потока.

:Формула изобретения

Автономный измеритель течений, содержащий герметичный корпус, флюгарку, преобразователь, датчик скорости .и размещенную внутри .герметичного копуса измерительнр- регистрирующую аппаратуру, о :тЧг1 и ч а ю щ и и с я тем, чтг, с целью, упрощения конструкции, он снабжен постоянным магнитом, кинематически связанным .с флюгаркой и магнито-связанным: с преобразователем, выполненным в виде двух взаимно перпендикулярных феррозондов причем магнит установлен с возможностью перемещение вдоль оси, перпендикулярной к плоскости феррозондов.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе;

3- The seahorse.News of oceartograpky Qttd C m«oPogy,Vo.l, NoS.San е CoiEifortti a, febr.

13гг

14